2021年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 電気の基礎Ⅱ | ||
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| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 関谷 直樹 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F14N |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電気の基礎Ⅰは受動素子の働きを中心に電気回路の基礎について学んだ．これに続き，実用的な回路を考えるために必要な半導体，機械に関係するモーター，制御器等，電気機器に必要な応用に重点を置く．この授業では以下の項目の理解を学修到達目標とする． ①トランジスタ増幅回路を理解し，増幅度等の諸量を求めることができる． ②OPアンプの入出力特性を理解し，簡単な増幅回路を設計することができる． ③各種ゲート回路の機能を理解し，簡単な論理回路を設計することができる． ④シーケンス制御を理解し，簡単なラダー図を描くことができる． ⑤直流モータの原理を理解し，トルク，機械的動力などの諸量を求めることができる． ⑥三相誘導モータの原理を理解し，トルク，機械的動力などの諸量を求めることができる． |
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| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業を行うとともに，その授業を教室のWEBカメラを通じてZOOMで同時配信するハイブリッド型授業で行う． 講義用プリントに沿った板書を中心とした授業である． 学習到達目標に従って，内容別に試験と課題（中間試験，平常試験，課題2回）を実施する． |
| 履修条件 | 電気の基礎Ⅰを修得していることが望ましい．（オームの法則を理解していること） |
授業計画
| 第1回 | 0．講義全般についての説明 1．半導体の基礎 n型半導体とp型半導体の構造，ダイオードの構造，動作原理および特性 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
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| 第2回 | 2．トランジスタの基礎 トランジスタの構造，トランジスタの動作原理，トランジスタの静特性 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第3回 | 3．トランジスタの動特性 トランジスタの動特性，トランジスタのスイッチング特性 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第4回 | 4．演算増幅器の基礎 理想OPアンプとは，反転OPアンプ，非反転OPアンプ，差動OPアンプの基礎 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第5回 | 5．演算増幅器の応用 反転OPアンプ，非反転OPアンプ，差動OPアンプの応用 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第6回 | トランジスタに関する授業内提出課題および解説 【事前学習】関連する範囲を復習しておく．(120分) 【事後学習】解説を基にわからなかった点を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第7回 | 演算増幅器に関する授業内提出課題および解説 【事前学習】関連する範囲を復習しておく．(120分) 【事後学習】解説を基にわからなかった点を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第8回 | ６．デジタル論理回路の基礎 2進数と16進数，補数，基本ゲート回路（AND, OR, NOT）の基礎，真理値表と論理記号 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第9回 | ７．論理回路の応用 ブール代数，論理式，一致回路，加算回路 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第10回 | ８．フリップフロップとその応用回路 RS-FF回路，D-FF回路，JK-FF回路の基礎とカウンター回路，シフトレジスタ回路 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第11回 | ９．制御器およびシーケンス回路 スイッチ，遮断機，リレー，タイマー，カウンター，シーケンス図とラダー図 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第12回 | 1０．直流モータの原理と特性 直流モータの構造と動作原理，逆起電力，回転速度，トルク，分巻モータの特性 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第13回 | 1１．交流モータの原理と特性 交流モータの動作原理と種類，渦電流，三相誘導モータ，単相誘導モーター 【事前学習】講義プリントを読んで，理解できない箇所を明確にしておく．(120分) 【事後学習】プリントを基に授業内容を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第14回 | モーターに関する授業内提出課題および解説 【事前学習】関連する範囲を復習しておく．(120分) 【事後学習】解説を基にわからなかった点を復習し，理解を深める．(120分) |
| 第15回 | デジタル回路およびシーケンス回路に関する課題および解説 【事前学習】関連する範囲を復習しておく．(120分) 【事後学習】解説を基にわからなかった点を復習し，理解を深める．(120分) |
その他
| 教科書 |
教科書は使用しない．講義用プリントをCSTポータルに掲示する．
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| 参考書 |
髙木茂孝、鈴木憲次 監修 『First Stageシリーズ 電子回路概論［ISBN：978-4-407-33740-2］』 実教出版 2015年
深尾正 監修 『First Stageシリーズ 電気機器概論[ISBN：978-4-407-33739-6]』 実教出版 2015年
1冊で全てを補える参考書がありませんので必要なところを参考にしてください．論理回路については各自で探してください．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題 25点×4回 の合計点で評価する．60点以上を合格とする． ただし，全ての課題を提出し，試験を受験することを条件とする． |
| 質問への対応 | 教室，研究室で受け付ける． E-mailでも受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
関谷直樹：タワー・スコラ 1701室 03-3259-0737 sekiya.naoki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:00 ～ 13:30
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| 学生への メッセージ |
この科目は｢機械工学実験Ⅱの電気系題目｣とリンクした重要な基礎科目である．また，扱う題材は「計測工学」や「制御工学」への導入となる部分も含んでいる． 実用的な回路，センサー，電気・電子部品の話も盛り込むので，実験系の卒業研究をテーマにしたい（している）学生も単位とは関係なく聴講しても構わない． |